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某公司在工藝品市場購買了一件大型工藝花瓶,花瓶質量約為250㎏.為了便于搬運,工作人員先用質量約為50㎏的 包裝箱對花瓶進行包裝;然后用兩根粗鋼管在高1.2m的車廂與地面之間搭成一個長度約為4.8m的簡易斜面,如圖所示.裝車時,工作人員用平行于鋼管方向1000N的推力把包裝好的花瓶勻速推上車,求
(1)搬運花瓶做的有用功;
(2)搬運花瓶的機械效率;
(3)克服摩擦做的額外功.

【答案】分析:(1)將花瓶直接提升1.2m做的功為有用功,知道花瓶的質量,可利用公式W有用=Gh=mgh計算搬運花瓶做的有用功.
(2)沿斜面推上去推力做的功為總功,知道推力的大小和推力移動的距離,可利用公式W=Fs計算,再利用機械效率的公式η=計算斜面的機械效率.
(3)從題可知,對包裝箱做的功和克服摩擦做的功為額外功,可利用公式W額外=Gh計算對包裝箱做的額外功,又知道總功的大小,從而可以計算出克服摩擦做的額外功.
解答:解:
(1)∵m=250㎏,g=9.8N/kg,h=1.2m,
∴搬運花瓶做的有用功為:W=Gh=mgh=250㎏×9.8N/kg×1.2m=2940J.
(2)∵F=1000N,S=4.8m,
∴搬運花瓶做的總功為:W=FS=1000N×4.8m=4800J,
故機械效率為:η===61.25%
(3)從題可知,對包裝箱做的功和克服摩擦做的功為額外功,而m=50㎏,g=9.8N/kg,h=1.2m,
∴對包裝箱做的額外功為:W額外箱=Gh=mgh=50㎏×9.8N/kg×1.2m=588J,
而W=W有用+W額外箱+W額外摩,
∴克服摩擦做的額外功為:W額外摩=W-W有用-W額外箱=4800J-2940J=-588J=1272J.
答:(1)搬運花瓶做的有用功為2940J.
(2)搬運花瓶的機械效率為61.25%.
(3)克服摩擦做的額外功為1272J.
點評:本題考查了使用斜面時有用功、額外功、總功、機械效率的計算方法,區分有用功和總功、知道有用功、額外功、總功、機械效率的具體關系是本題的關鍵.
練習冊系列答案
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(1)搬運花瓶做的有用功;
(2)搬運花瓶的機械效率;
(3)克服摩擦做的額外功.

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(1)搬運花瓶做的有用功;
(2)搬運花瓶的機械效率;
(3)克服摩擦做的額外功。

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   (1)搬運花瓶做的有用功;

   (2)搬運花瓶的機械效率;

   (3)克服摩擦做的額外功。

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